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プローブおよび超音波画像表示装置 NEW コモンズ

国内特許コード P170014634
整理番号 DP1722
掲載日 2017年10月24日
出願番号 特願2015-202627
公開番号 特開2017-074165
出願日 平成27年10月14日(2015.10.14)
公開日 平成29年4月20日(2017.4.20)
発明者
  • 眞野 功
出願人
  • 学校法人同志社
発明の名称 プローブおよび超音波画像表示装置 NEW コモンズ
発明の概要 【課題】超音波ビームの方位分解能を改善して、ボケの少ない鮮明なBモード画像を得られるプローブを提供する。
【解決手段】プローブ3は、生体に対して超音波ビームを送信し、かつ生体から受信した超音波を電気信号に変換するトランスデューサ32を備えている。本発明では、トランスデューサ32として、湾曲した円形の圧電振動子から切り出されたリング状のトランスデューサを用いており、超音波画像表示装置は、当該プローブ3を用いて生成したエコー信号に基づいてBモード画像を生成している。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


従来より、生体内の骨の状態を見るのにX線CTが使用されているが、設備が高価であり、また被曝の問題がある。またMRI(Magnetic Resonance Imaging)も使用されているが、極めて高価で、かなりの設置場所をとり、簡便さに欠ける。



これに対し、超音波は生体への影響がなく、操作が簡単で比較的安価であることから、生体内の軟部組織の画像診断に広く用いられている。



発明者等は、先に、超音波により生体内の骨密度を診断する装置を提案した(非特許文献1)。この装置は、超音波の送受信を行なうトランスデューサを内蔵した一対のプローブを、生体を挟んで対向する位置に配置し、その状態で超音波の送受信を行い、骨面や骨内部で反射したエコー波形の信号を解析することにより、骨密度の診断に必要な情報を得るものである。



上述した装置では、超音波の照射位置を機械的または電子的に移動させて、生体の断面を表示したBモードの画像を生成し、その画像を見ながら骨の位置を確認すると共に、骨に照射された超音波のエコー波形を解析することによって骨の外径や厚みに関する情報を取得している。

産業上の利用分野


本発明は、超音波の送受信を行うプローブおよび当該プローブを用いて生体内の組織の画像を表示する超音波画像表示装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
生体に対して超音波ビームを送信し、かつ生体から受信した超音波を電気信号に変換するトランスデューサを備えたプローブであって、
前記トランスデューサとして、湾曲した円形の圧電振動子から切り出されたリング状のトランスデューサを用いることを特徴とするプローブ。

【請求項2】
前記リング状のトランスデューサの内径は、外径Lの略1/2以上である、請求項1に記載のプローブ。

【請求項3】
前記トランスデューサは、薄板状の圧電振動子の両面に電極が形成されたものであり、当該トランスデューサに方形波1波の駆動信号を印加してパルス状の超音波ビームを発生させる、請求項1または2に記載のプローブ。

【請求項4】
生体に対して超音波ビームを送信し、かつ生体から受信したエコー波を電気信号に変換してエコー信号のデータを生成するトランスデューサを備えたプローブと、
前記プローブから送信される超音波ビームの位置を変える走査部と、
前記走査部により走査され、複数の位置において生成された前記エコー信号のデータを、位置の情報と共に記憶する記憶部と、
前記エコー信号のデータに基づいてBモード画像データを生成するBモード画像データ生成部と、
前記Bモード画像データ生成部で生成されたBモード画像データを表示する表示部と、を備え、
前記トランスデューサとして、湾曲した円形の圧電振動子から切り出されたリング状のトランスデューサを用いることを特徴とする超音波画像表示装置。

【請求項5】
前記リング状のトランスデューサの内径は、外径Lの略1/2以上である、請求項4に記載の超音波画像表示装置。

【請求項6】
前記走査部は、前記プローブを機械的に移動させることによって前記超音波ビームの送信位置を変える、請求項4または5に記載の超音波画像表示装置。

【請求項7】
信号処理部を更に備え、前記エコー信号は、当該信号処理部において、エコー波の距離に応じて減衰の補正が行われた後、前記Bモード画像データの生成に用いられる、請求項4ないし6のいずれかに記載の超音波画像表示装置。

【請求項8】
骨情報算出部を更に備え、当該骨情報算出部は、前記エコー信号のデータのうち生体内の骨の中心付近を通る超音波ビームのエコー信号のデータに基づいて前記骨の外径と厚みを算出する、請求項4ないし7のいずれかに記載の超音波画像表示装置。

【請求項9】
請求項4に記載のプローブに代え、円板状の圧電振動子を同心円状に分割した複数のリング状のトランスデューサでプローブを構成し、
前記それぞれのトランスデューサに位相の異なる方形波1波の駆動信号を印加することで、各トランスデューサから発信される超音波を収束させ、
かつ前記各トランスデューサで受信したエコー波の信号を遅延させることでエコー信号の位相を合わせることを特徴とする超音波画像表示装置。

【請求項10】
複数の圧電振動子を平面上にマトリクス状に配置し、当該複数の圧電振動子を、擬似の複数のリング状のトランスデューサを構成するようにグループ分けし、
請求項9に記載の複数のリング状のトランスデューサに代え、当該グループ分けされた擬似の複数のリング状のトランスデューサを用いて超音波の送受信を行うことを特徴とする超音波画像表示装置。

【請求項11】
請求項1または2に記載のプローブを2個用い、当該2個のプローブのうち一方のプローブから超音波ビームを送信し、生体内を通過した超音波を他方のプローブで受信して電気信号に変換することを特徴とする透過波信号の計測装置。

【請求項12】
前記トランスデューサは、薄板状の圧電振動子の両面に電極が形成されたものであり、当該トランスデューサに正弦波1波の駆動信号を印加して超音波ビームを発生させる、請求項11に記載の透過波信号の計測装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015202627thum.jpg
出願権利状態 公開
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